JP6678727B2 - Ｌｅｄ電球における水素投与 - Google Patents

Description

「ガス充填」発光ダイオードシステム又は「ガス充填」ＬＥＤ電球は、白熱代替ランプとして、場合によっては高輝度放電（ＨＩＤ）代替ランプとしても提案されている：これらのＬＥＤ電球は、典型的には、特定のヒートシンクの存在を必要としないように高い熱伝導率を有する充填ガスで満たされたガラス電球内に密閉されたＬＥＤベースの構造体（例えば、細長い基板上に配置された一連の小さなＬＥＤ、又は基板上への例えばはんだ付けなどによって取り付けられたＬＥＤをベースとするいわゆる「ＬＥＤフィラメント」）から成る。このタイプのランプに関するより多くの情報は、特許文献１で見つけることができる。

通常採用されるガスは、高熱伝導率のヘリウム又は高濃度のＨｅを有する充填混合物であり、充填圧力は、動作中にＬＥＤが臨界値よりも低い温度で作用できるように、１００ｍｂａｒから１２００ｍｂａｒの範囲であり得る（典型的には、加速された分解メカニズムを防止して発光効率の顕著な低下を回避するために、動作温度は１２５℃未満であることが示唆される）。

ヘリウムが実際に最も拡散するガスであるにもかかわらず、水素も適切なガスとして、例えば特許文献２に記載されている。水素は、ヘリウムに対するより高い熱伝導率の点から見て幾つかの技術的利点を提示し、加えて、その低い粘性は対流メカニズムを熱放散においてより効果的にし、さらに、その低いフガシティーは長いランプ寿命の間のガス損失を減少させるが、その使用はまた、安全上の理由につながる大きな欠点も作り出す。

欧州特許第２５３５６４０号明細書 米国特許出願第２００４／２０１９９０号明細書

本発明は、水素ガス供給の使用に関連するリスクなしに良好な熱管理を達成するための、ＬＥＤ電球内の正確で制御された水素充填の問題を対象とする。水素投与の正確さは、適正な水素含量がＬＥＤ電球内に存在すること、すなわち、その量が満足できる熱管理を保証するのに十分であることを保証し、同時に、水素濃度が危険レベル未満に保たれることを保証する。電球は密閉され、故に酸素を含む外部環境から隔離されているため、これは通常のＬＥＤ電球の動作中に現れないことがある問題であるが、電球の破裂、故に外部雰囲気とＬＥＤ電球の内部雰囲気との接触及び混合が生じた場合に出てくることがある。

上述の利点は、本発明で達成され、その第１の態様は、少なくとも水素放出のための活性材料を含む不可逆的水素ディスペンサーを加熱するステップを含む、ＬＥＤ電球における水素の不可逆的投与のための方法であって、前記水素放出のための活性材料は、
・ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ_２、ＣａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、及びそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の材料Ａ；又は
・−ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_４、ＹＨ_２、ＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ａｌ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ｓｎ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、及び対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、からなる群から選択される１つ以上の材料Ｂであって、ｘは０と２の間に含まれ、ｙは０と０．２５の間に含まれ、ｚは０と０．５の間に含まれる、材料Ｂ；及び
−Ａｌ、Ｓｎ、ＡｌＮｉ、ＡｌＳｉ、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎからなる群から選択される１つ以上の材料Ｃ；及び／又は１つ以上の材料Ａ；
の混合物；
であることを特徴とし、
前記水素放出のための活性材料はまた、Ｗ_ＡとＷ_Ｂの合計がＬＥＤ電球容積の少なくとも５ｍｇ／ｄｍ^３であり、Ｗ_Ｂ／（Ｗ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃ）の比が０と０．８の間、より好ましくは０と０．６の間に含まれ、ここで、Ｗ_Ａは、材料Ａの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｂは、材料Ｂの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｃは、材料Ｃの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であることを特徴とする、方法で構成される。

上記で定義したように、活性材料との用語は、水素放出のメカニズムに関与する材料、すなわちＡ、Ｂ及びＣを識別する。追加の成分がディスペンサーに存在し得るが、何れの場合にも、Ａ及びＢの最小量、及びＷ_ＢとＷ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃの重量比の関係に対する上記制限を満たす。

Ｗ_Ａ、Ｗ_Ｂ及びＷ_Ｃの合計は、ＬＥＤ電球の内部容積の３０００ｍｇ／ｄｍ^３より低くあるべきである。

幾つかの実施形態では、例えば炭化水素及び他の有機揮発性化合物などのＬＥＤ電球の性能に影響を及ぼし得る不要なガス／不純物を除去するためのゲッター材料の添加／使用が好ましく、例えば、そのようなゲッター材料の１つは、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｖの組み合わせをベースとする金属合金、特にＳｔ７０７の商品名で知られているＺｒＦｅＶ合金によって与えられる。

上記の特定されたＺｒＦｅＶ合金は単に可能な例に過ぎず、分解副生成物を伴わずに有機揮発性化合物を結合することができる任意の材料が本発明による水素分配方法での使用に適していることが強調されるべきである。

本発明による「不可逆的水素ディスペンサー」との用語は、水素放出後に放出された水素の一部のみを再吸収し得る水素ディスペンサーを意味することを意図している；より具体的には、ＬＥＤ電球などの閉じた環境での不可逆的水素ディスペンサーの加熱による活性化の後、室温で冷却した後に測定される圧力は、不可逆的水素ディスペンサーの活性化中に測定されたピーク圧力の６０％以上である。

この効果は、適切なＬＥＤ電球の動作のために、又は安全性の懸念を引き起こし得る過度の量の水素の使用を避けるために、そのような不可逆性、すなわち基本的な関連性を保証する材料又は材料の組み合わせの適切な選択によって達成される。

この解決策及び技術的問題は、最も一般的に使用される固体水素源に対するのと反対のアプローチを表し、ここでは代わりに、例えば米国特許出願第２００３／０４２００８号明細書に記載されているような水素貯蔵用途に対して、水素貯蔵材料の高い程度の可逆性が求められている。既に概説したように、本出願では、放出された水素の少なくとも大部分が再吸収されない、すなわち不可逆的に放出されることが重要である。

本発明では、ＬＥＤ電球内の水素が熱放散に関連してＬＥＤ電球の熱管理を改善する機能を有するため、ある一定の水素再吸収割当量が許容される；従って、低温での少量の水素再吸収が許容可能であるが、これは、ＬＥＤ電球の動作によるさらなる加熱がその再放出を引き起こすからである。

不可逆的水素ディスペンサーによる水素部分再吸収の許容レベルに関する上記の考察にもかかわらず、好ましい実施形態では、水素ディスペンサーは９０％以上の不可逆性を示す。この条件は、必要とされる全ての水素が放出されて利用されることを保証し、また、ＬＥＤ電球内のガス組成並びにガス圧力の点からガス環境のより良い制御を可能にする。前に定義したように、９０％以上の不可逆性は、最初の不可逆的水素ディスペンサーの活性化の後、ＬＥＤ電球内の水素分圧が最大で１０％変動することを意味する（典型的に、電球が冷たくなると減少する）。

また、ディスペンサー自体が含まれていないか、又はＬＥＤ電球内に残らない場合、例えば、水素がいわゆるチップオフ（Ｔｉｐ−Ｏｆｆ）技術によってＬＥＤ電球に挿入される場合、より高い不可逆性の水素ディスペンサーが正しいタイプの解決策である。この技術は、広く知られており、蛍光ランプ内の水銀投与に対して過去に使用されてきたが、ランプ内の任意の種類のガス充填剤の投与／放出に適用可能である；他の詳細は、例えば、光源の科学技術に関する第１０回国際シンポジウムの光源２００４審議（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅｓ ２００４ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅｓ）に掲載されたＣｏｒａｚｚａらによる「冷陰極ランプの製造中にゲッターを使用する有益な効果（Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｇｅｔｔｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｌａｍｐ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）」の論文に見出すことができる。

本発明者らは、水素ディスペンサーとして、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ_２、ＣａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、又はこれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の材料Ａを用いることにより、前の定義による不可逆的な水素生成が得られることを見出した。これらの材料は独立型で、すなわち水素管理のための追加の材料を必要とせずに使用することができる。上記のリストは、それらが対応する化学量論的化合物中に存在する水素量の少なくとも１／３（例えば、対応するＣａＨ_２についてはＣａＨ_２／３）を含むという条件で、それらの準化学量論的化合物も包含する、ということを強調することは重要である。

本明細書及び特許請求の範囲では、材料Ａ又はＢの「準化学量論的化合物」との用語は、ある量の水素原子が失われているという点で、その成分組成が対応する材料Ａ又はＢの組成と異なる化学化合物を指す。

水素放出のための他の適切な材料は、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_４、ＹＨ_２、ＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２（ここでｘは０と２の間に含まれる）、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ａｌ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ｓｎ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}（ここで、ｙは０と０．２５の間であり、ｚは０と０．５の間である）、及び対応する化学量論的化合物中に存在する水素量の少なくとも１／３を含むという条件での準化学量論的化合物、からなる群から選択される１つ以上の材料Ｂによって与えられる。しかしながら、これらの材料は、Ａｌ、Ｓｎ、ＡｌＮｉ、ＡｌＳｉ、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎからなる群から選択される１つ以上の材料Ｃ、及び／又は１つ以上の材料Ａと組み合わせて使用する必要がある。

特に、本発明者らは、ＬＥＤ電球内で不可逆的投与を行うための条件、すなわち、阻害剤として作用する１つ以上の材料Ａ、又はＢと１つ以上の材料Ａ及び／又はＣとの組み合わせを含むディスペンサーを使用する条件を見出した。

特にＷ_{ｒａｔｉｏ}＝Ｗ_Ｂ／（Ｗ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃ）＜０．８である、Ｂ、Ａ及びＣの重量比に対する上記の条件は、Ｂに対する成分Ａ及びＣによる異なる阻害効果を反映する。好ましいＷ_{ｒａｔｉｏ}の間隔は、０と０．６の間である。

この条件は、不可逆的ディスペンサー内の組成物を当業者にとって十分に明確に定義し、それは、ＬＥＤ電球容積当たりの材料の最小量とともに本発明による方法を完全に特徴づける。

特に、最も興味深い実施形態を以下に開示する：
ａ）Ａのみを含む不可逆的水素ディスペンサーであって、Ｗ_Ｂ＝Ｗ_Ｃ＝０（Ｗ_{ｒａｔｉｏ}＝０）であり、Ａの量はＬＥＤ電球容積の５〜１２０ｍｇ／ｄｍ^３、より好ましくはＬＥＤ電球容積の１５と７５ｍｇ／ｄｍ^３の間の範囲である；
ｂ）Ａ及びＢのみを含む不可逆的水素ディスペンサーであって、Ｗ_Ｃ＝０であり、この場合、Ａは組成物の６０重量％以上を占めるべきであり、Ａ＋Ｂの合計量はＬＥＤ電球容積の５〜１７０ｍｇ／ｄｍ^３、より好ましくはＬＥＤ電球容積の２０と８０ｍｇ／ｄｍ^３の間の範囲である；
ｃ）Ｂ及びＣのみを含む不可逆的水素ディスペンサーであって、Ｗ_Ａ＝０であり、この場合、本発明者らは、このような組成物が１２．５重量％以上のＣ（Ｗ_{ｒａｔｉｏ}＝０．７７）、好ましくは少なくとも１６重量％のＣ（Ｗ_{ｒａｔｉｏ}＝０．５８）を含むべきであることを見出した。この場合、Ｂの量は、ＬＥＤ電球容積の３５〜７５０ｍｇ／ｄｍ^３、より好ましくはＬＥＤ電球容積の５０と２５０ｍｇ／ｄｍ^３の間の範囲であるべきである。

実施形態（ａ）の好ましい材料はＬｉＡｌＨ_２及びＭｇＨ_２であり、実施形態（ｃ）では、ＢはＴｉＨ_２及びＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２（ここでｘは０と２の間に含まれる）の１つ以上から選択されることが好ましく、Ｃは好ましくは、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎ及びＳｎの１つ以上から選択される。

（化学量論的対応物の少なくとも１／３である）準化学量論的化合物を含む活性材料の水素担持、及び重量関係Ａ、Ｂ及びＣに関する上記の特定では、不可逆的水素ディスペンサーは、活性材料の０．０６０〜２．３ｍＢａｒ・リットル／ｍｇのＨ_２濃度を有する。

既に述べたように、本発明による方法を実施するために、不可逆的ディスペンサーは、その製造段階の間に電球の外側で使用されてもよいし、あるいはランプ内にあってもよい。両方の場合において、本方法は、特定の形状、形態の外観、配置（後者は常駐ディスペンサーにのみ関連する）に限定されない。特に、ディスペンサーは、材料を圧縮粉末の形態で保持する例えばリング又はカップなどの容器であってもよい。適切な容器は、例えば、国際公開第９８／５３４７９号、欧州特許第２４０８９４２号明細書、米国特許第５５２０５６０号明細書（全て出願人の名義）に記載されているか、又は圧縮粉末の錠剤の形態、又は適切なバインダー又はマトリックスで分散された粉末の形態である。活性材料が粉末の形態である全ての実施形態について、粒度分布（すなわち、球形粒子の場合には直径、不規則な粒子の場合にはその最大サイズ）は、それが２００μｍ未満であるという要件を満たす限り、ディスペンサーの性能に関連して影響しない。

本発明による方法を実施するのに適した加熱方法は、例えば、ＲＦ誘導結合、（ランプ又はレーザーによる）ＩＲ照射、オーブン、ジュール効果である。

適切な温度は、１０秒から１５分に含まれる時間の間、１２０℃と８００℃の間に含まれる。この広い変動性は、ＬＥＤ電球の種類や材質の違いを考慮に入れているが、なぜなら、それらの中には長時間の加熱に耐えるものもあれば、上限温度に制限があるものもあるからである。例えば、ＭｇＨ_２は４００℃で効果的に活性化されるが、６００℃の温度では金属からの蒸発が観察される。一般に、より短い持続時間はより高い温度と結び付けられ、逆もまた同様である。

幾つかの特定の実施形態では、不可逆的水素ディスペンサーは、ＬＥＤ電球の通常動作中に生じる加熱によって直接的に活性化されるが、これは明らかに、ＬＥＤ電球内に常駐する、好ましくはＬＥＤ電球内の熱源であるＬＥＤ付近に配置されるディスペンサーにのみ適用可能である。

ＬＥＤ電球の動作中のＨ_２の圧力は、電球内で５ｍＢａｒより高く２５０ｍＢａｒより低くあるべきであり、好ましくは、１０ｍＢａｒより高く５０ｍＢａｒより低くあるべきである。実際、１０ｍＢａｒ未満の圧力では、熱放散は「分子領域（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−ｒｅｇｉｍｅ）」にあるように見え、例えば、それは圧力に依存し、圧力が減少するにつれて減少する。５０ｍｂａｒを超える圧力では、大気中の酸素濃度が高いことによる安全性の懸念が生じ、従って、安全性と性能の間の正確なトレードオフは１０と５０ｍＢａｒの間の範囲である。

本発明による方法では、ランプ電球内の水素の所望の正確な量を設定することが可能であり、有利には０．８と７５ｍＢａｒ・リットルの間に含まれることに留意することが重要である。

言い換えれば、本明細書及び特許請求の範囲に示された量及び比率で材料Ａ、及び／又はＢ及び／又はＣを使用することにより、最も一般的なＬＥＤランプ構成において（ＬＥＤエミッタへの近さに応じて）４０℃〜１２０℃の範囲の温度に対応する、通常の動作中のＬＥＤランプにおける結果としての圧力は、１０ｍＢａｒ〜５０ｍＢａｒの範囲内にあり、常にそのような範囲に保たれる。

本発明はこのようなＬＥＤ電球内での水素の投与方法に専念しているが、このことは、本明細書に記載の方法を採用して米国特許第８５８７１８６号明細書に記載されたガス混合物などのより複雑な内部雰囲気組成物を得ることを妨げるものではないことに留意することが重要である。本発明のさらなる態様では、本発明は、少なくとも水素放出のための活性材料を含む不可逆的水素ディスペンサーを含むＬＥＤ電球に固有のものであり、前記材料は、
・ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ_２、ＣａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、及びそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の材料Ａ；又は
・−ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_４、ＹＨ_２、ＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ａｌ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ｓｎ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、及び対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、からなる群から選択される１つ以上の材料Ｂであって、ｘは０と２の間に含まれ、ｙは０と０．２５の間に含まれ、ｚは０と０．５の間に含まれる、材料Ｂ；及び
−Ａｌ、Ｓｎ、ＡｌＮｉ、ＡｌＳｉ、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎからなる群から選択される１つ以上の材料Ｃ；及び／又は１つ以上の材料Ａ；
の混合物；
であることを特徴とし、
Ｗ_Ａ＋Ｗ_Ｂの合計がＬＥＤ電球容積の少なくとも５ｍｇ／ｄｍ^３であり、Ｗ_Ｂ／（Ｗ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃ）の比が０と０．８の間、より好ましくは０と０．６の間に含まれ、ここで、Ｗ_Ａは、材料Ａの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｂは、材料Ｂの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｃは、材料Ｃの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であることを特徴とする。

本発明によるＬＥＤ電球の３つの好ましい実施形態があり、それらは以下に含まれる不可逆的水素ディスペンサーの形態に関連する：
ａ）不可逆的水素ディスペンサーは、水素放出のための活性材料の圧縮粉末を保持する金属容器の形態であり、
ｂ）不可逆的水素ディスペンサーは、水素放出のための活性材料の圧縮粉末の錠剤の形態であり、
ｃ）不可逆的水素ディスペンサーは、適切なバインダー／ホストマトリックス中に分散された水素放出のための活性材料粉末の分散形態である。

第３の好ましい実施形態（ｃ）に関して、好ましいホストマトリックスは、有機マトリックスの中のエポキシ又はシリコーンベースのもの；あるいは金属マトリックスの中の銅又はスチールのプレスされた粉末である。

本発明は、以下の非限定的な実施例によってさらに説明される。

「実施例１：Ｓ１」［Ｗ_Ａ＝１００重量％、Ｗ_Ｂ＝０、Ｗ_Ｃ＝０重量％］
本発明による水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＡからの材料、具体的には化合物ＬｉＡｌＨ_４のみを用いて調製した；約２０ｍｇの粉末を、前述の米国特許第５５２０５６０号明細書（図２の実施形態）に記載されているような適切な金属製の環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、２５０℃で約３０分間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

「実施例２：Ｓ２」［Ｗ_Ａ＝０重量％、Ｗ_Ｂ＝８０重量％、Ｗ_Ｃ＝２０重量％］
本発明による水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＢからの材料、具体的には化合物ＴｉＨ_２と、リストＣからの材料、具体的には合金ＣｕＡｌとを、それぞれ重量比８０：２０；故にパラメータＷ_{ｒａｔｉｏ}＝０．４４で混合して調製した；約１００ｍｇのこの粉末を環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、６００℃で約３０秒間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

「実施例３：Ｓ３」［Ｗ_Ａ＝０重量％、Ｗ_Ｂ＝５０重量％、Ｗ_Ｃ＝５０重量％］
本発明による水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＢからの材料、化合物ＴｉＨ_２と、リストＣからの材料、具体的には合金ＣｕＳｎとを、それぞれ重量比５０：５０；故にパラメータＷ_{ｒａｔｉｏ}＝０．１１で混合して調製した；約１００ｍｇのこの粉末を環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、７００℃で約３０秒間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

「実施例４：Ｓ４」［Ｗ_Ａ＝７０重量％、Ｗ_Ｂ＝３０重量％、Ｗ_Ｃ＝０重量％］
本発明による水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＡからの材料、具体的には化合物ＭｇＨ_２と、リストＢからの材料、具体的には合金ＺｒＭｎ_２Ｈ_２とを、それぞれ重量比７０：３０；故にパラメータＷ_{ｒａｔｉｏ}＝０．２６で混合して調製した；約１２ｍｇのこの粉末を環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、４００℃で約３００秒間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

「比較例１：Ｃ１」［Ｗ_Ａ＝０重量％、Ｗ_Ｂ＝９０重量％、Ｗ_Ｃ＝１０重量％］
本発明によらない水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＢからの材料、具体的には化合物ＴｉＨ_２と、リストＣからの材料、具体的には合金ＣｕＡｌとを、それぞれ重量比９０：１０；故にパラメータＷ_{ｒａｔｉｏ}＝１で混合して調製した；約１００ｍｇのこの粉末を環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、６００℃で約３０秒間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

「比較例２：Ｃ２」［Ｗ_Ａ＝４０重量％、Ｗ_Ｂ＝６０重量％、Ｗ_Ｃ＝０重量％］
本発明によらない水素投与方法のためのディスペンサーは、リストＡからの材料、具体的には化合物ＣａＨ_２と、リストＢからの材料、具体的には化合物ＴｉＨ_２とを、それぞれ重量比４０：６０；故にパラメータＷ_{ｒａｔｉｏ}＝１．５で混合して調製した；約１００ｍｇのこの粉末を環状容器内でプレスし、約０．６ｄｍ^３の容量を有する真空で密閉したガラス電球内で、５００℃で約６０秒間、試料を加熱した。活性化中に誘発された水素のピーク圧力値及び試料の冷却後の最終圧力を測定し、表１に報告した。

表１に示されているように、本発明による方法を使用する（試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を使用する）だけで、活性化後に放出された水素の一部のみを再吸収し、不可逆的水素ディスペンサーの活性化中に得られるピーク圧力の６０％以上を電球に残す、必要とされる不可逆的水素ディスペンサーを作製することが可能である。代わりに、比較試料Ｃ１及びＣ２で得られたデータは、水素再吸収が高すぎて本発明の目的及び範囲に有用な範囲の外であることを示している。

Claims (13)

1. 少なくとも水素放出のための活性材料を含む不可逆的水素ディスペンサーを加熱するステップを含む、ＬＥＤ電球における水素の不可逆的生成及び投与のための方法であって、前記水素放出のための活性材料は、
   ・ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ_２、ＣａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、及びそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の材料Ａ；又は
   ・−ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_４、ＹＨ_２、ＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ａｌ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ｓｎ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、及び対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、からなる群から選択される１つ以上の材料Ｂであって、ｘは０と２の間に含まれ、ｙは０と０．２５の間に含まれ、ｚは０と０．５の間に含まれる、材料Ｂ；及び
   −Ａｌ、Ｓｎ、ＡｌＮｉ、ＡｌＳｉ、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎからなる群から選択される１つ以上の材料Ｃ；及び／又は１つ以上の材料Ａ；
   の混合物；
   であることを特徴とし、
   Ｗ_Ａ＋Ｗ_Ｂの合計が少なくとも５ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３であり、Ｗ_Ｂ／（Ｗ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃ）の比が０と０．８の間、より好ましくは０と０．６の間に含まれ、ここで、Ｗ_Ａは、材料Ａの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｂは、材料Ｂの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｃは、材料Ｃの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であることを特徴とする、方法。
2. Ｗ_Ｂ及びＷ_Ｃはゼロであり、Ｗ_Ａは５〜１２０ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲、より好ましくは１５〜７５ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲である、請求項１に記載の方法。
3. 材料Ａは、ＬｉＡｌＨ_４、ＭｇＨ_２、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
4. Ｗ_Ｃはゼロであり、Ｗ_ＢはＷ_Ａ及びＷ_Ｂの合計の４０重量％までであり、Ｗ_Ａ及びＷ_Ｂの合計は６〜１７０ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲、より好ましくは２０〜８０ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲である、請求項１に記載の方法。
5. Ｗ_Ａはゼロであり、Ｗ_ＣはＷ_Ｃ及びＷ_Ｂの合計の少なくとも１５重量％であり、Ｗ_Ｂは３５〜７５０ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲、より好ましくは５０〜３５０ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３の範囲である、請求項１に記載の方法。
6. ＢはＴｉＨ_２及びＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２（ここでｘは０と２の間に含まれる）からなる群及びそれらの混合物から選択され、ＣはＣｕＡｌ、ＣｕＳｎ及びＳｎからなる群及びそれらの混合物から選択される、請求項５に記載の方法。
7. 前記不可逆的水素ディスペンサーを前記ＬＥＤ電球内に配置するステップを含む、請求項１から６の何れか１項に記載の方法。
8. 活性化の間に前記ＬＥＤ電球に一時的に取り付けられた前記不可逆的水素ディスペンサーから前記ＬＥＤ電球内に水素を挿入するステップを含む、請求項１から６の何れか１項に記載の方法。
9. 前記不可逆的水素ディスペンサーが、０．０６０〜２．３ｍＢａｒ・リットル／活性材料のｍｇの範囲のＨ_２濃度を有する、請求項１から８の何れか１項に記載の方法。
10. 少なくとも水素放出のための活性材料を含む不可逆的水素ディスペンサーを含むＬＥＤ電球であって、前記水素放出のための活性材料は、
    ・ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ_２、ＣａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、及びそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の材料Ａ；又は
    ・−ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_４、ＹＨ_２、ＺｒＣｒ_{（２−ｘ）}Ｍｎ_（ｘ）Ｈ_２、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ａｌ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、ＬａＮｉ_{（５−ｙ）}Ｓｎ_ｙＨ_{（６＋ｚ）}、及び対応する化学量論的化合物に含まれる水素量の少なくとも１／３を含むそれらの準化学量論的化合物、からなる群から選択される１つ以上の材料Ｂであって、ｘは０と２の間に含まれ、ｙは０と０．２５の間に含まれ、ｚは０と０．５の間に含まれる、材料Ｂ；及び
    −Ａｌ、Ｓｎ、ＡｌＮｉ、ＡｌＳｉ、ＣｕＡｌ、ＣｕＳｎからなる群から選択される１つ以上の材料Ｃ；及び／又は１つ以上の材料Ａ；
    の混合物；
    であることを特徴とし、
    Ｗ_Ａ＋Ｗ_Ｂの合計が少なくとも５ｍｇ／ＬＥＤ電球容積のｄｍ^３であり、Ｗ_Ｂ／（Ｗ_Ａ＋９^＊Ｗ_Ｃ）の比が０と０．８の間、より好ましくは０と０．６の間に含まれ、ここで、Ｗ_Ａは、材料Ａの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｂは、材料Ｂの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であり、Ｗ_Ｃは、材料Ｃの重量（ｍｇ）／ＬＥＤ電球容積（ｄｍ^３）であることを特徴とする、ＬＥＤ電球。
11. 前記水素ディスペンサーは、前記水素放出のための活性材料の圧縮粉末を保持する金属容器の形態である、請求項１０に記載のＬＥＤ電球。
12. 前記水素ディスペンサーは、前記水素放出のための活性材料の圧縮粉末の錠剤の形態である、請求項１０に記載のＬＥＤ電球。
13. 前記水素ディスペンサーは、バインダー又はホストマトリックス中に分散された水素放出のための活性材料粉末の形態である、請求項１０に記載のＬＥＤ電球。